Способ геоэлектроразведки
1 бивали,>-;ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Саниалистических
Республик ав!!сиглос ОТ 3ВТ. C!III3CT!. IbCTB3 №
М, Кл. G 011 3 02
3 а и Вл с но 13.Ч11.1970 (¹ 1И8782 2G-25) с прi!coc1!iн! II»ci! залвкн ¹
Приоритет
OIrvr5лик0В>!НО 14Х11.1972. Бюллстс! Ih Л 22
Комитст по делам езооретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 550.837(088.8) Дата Опуол !I êÎÂ3}IIIII Описи !! ил 1 8.1 . . 1 972
Авторы изобретения
Ю. В. Аладинский, H. В. Алексеев, Л. 3. Бобровников, Ю. В. Несынов и В. А. Попов
Заявитель
Московский ордена Трудового Красного Знамени гео7îãîðàçâåäî÷íüé институт им. Серго Орджоникидзе
СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ
10! п;/ т «)Тыг2
Гз, 4
Изобретение относится к геоэлектроразвсдкс переменными электромап(итнымн по 75IAIII, например измерением фазовых сдвигов составляющих электромагнитных полей.
Известны способы геоэлектроразведки на переменном токе, при которых измеря!от фаЗОВыс уГлы меж гу коъ!понентак!и эпсктро . !3Гнитного поля. Недостатком этик способов является невозможность измерений í3 одной низкой частоте длл выделения фазовых углов вызванной поляризации, поскольку при двухчастотных измерениях в некоторых районах страны создаются методические трудности изза применения второй более высокой частоты.
Предлагаемый способ геоэлектроразведки путем измерения фазовых углов вызванной поляризации в значительной мере свободен от указанных недостатков.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
Электромагнитное поле в земле создастся током определенной частоты с помощью заземленного кабеля конечной длины или электрического диполя. Используя экваториальные установки, измеряют разность между фазовым углом электрической составляющей поля и умноженным в заданное число раз фазовым углом вертикальной магнитной составляющей. (При использовании экваториальной дипольной установки заданное число равно двум).
Поле горизонталы!Ого электрического дипо,7Я В 00.13сT1i AI3.10ГО паР31!cT1>3 элсктРОA!3Гнитного полл описывается выражением \
-Г !, 2 где !>т — момент диполя; у — проводимость однородного полупространства; р — »3! I«IT«a прОницаЕмОСть;
à — разнос между генераторным и приемным диполями.
Выделив действительную и мнимую части
Выра>кения (1), получим для однородного не15 поляризующегося полупространства
tg,„ ., = (2) Таким образом, при увеличении частоты возбуждающего поля или разноса фазовые углы, обусловленные индуцированным полем, увеличиваются. Увеличение проводимости также приводят к увеличению фазовых углов
Я п.п.д..
Вертикальное магнитное поле горизонтального электрического диполя Н, на поверхности однородного проводящего полупространства записывается в виде
345463
Относительный фазовый угол наличии поляризации среды В11
Ре — 2 и — нп 2 ге
Е,.п Н, при (6) Предмет изобретения ииьд. иипд. тн — -;, = О1
Z .Г
1 и.п.д. ииьд. — Ф вЂ” т — — О. .Н, те
Составитель 3. Попова
Редактор Т, Орловская
Корректор Б. Усова
Техред Л. Богданова
Заказ 2527;5 ИЗД. ¹ l 144 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений п открытий при Совете Министров СССР
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, пр. Сапунова, 2
Как и для поля Е, выделив действительную и мнимую составляющие, можно получить
tg (4) Сравнивая (4) и (2), видим, что величины фазовых углов, обусловленных электродинамическими процессами, для поля Е, в два раза больше, чем для поля Н,.
Поэтому в отсутствие поляризуемостп среды
Е,. нд 1 Е, и р — 2р :=О; — o — =-О. (5) и.п.д. и.п.д. 2 1 и.п.д. и.д.д. равен максимальному фазовому сдвигу, «оторый может быть получен за счет полярпзуемости среды, т. с. фазовому сдвигу ВП или его половине, В случае заземленного кабеля конечной длины соотношение фазовых углов Е,. и Н, несколько сложнее, чем при использовании экваториальной дппольной установки.
При отсутствии поляризации и,д.д. и.п.д.
1 " и = g и 2у 1 Xz
l — х 1+x
1 з з
l — х l õ
RZ - 11
Здесь (х, у) — координаты точки наблюдения, Ri и Рз — расстояние от точки наблюдения до заземлений кабеля, l — половина длины кабеи.д.д. и.п.д. ля или р = — Йв., где 1г — геометриче/ д ский коэффициент. Величина этого коэффициента, подобно коэффициенту для вычисления рк для каждой точки наблюдения, заранее известна. Задавая величину для каждой точки, получим: (отметим, что для экваториальной дипольной
1 установки й=- — -=const для любого разноса). г
Для поляризующейся среды получим:
"с- и = - вп и -. к- = 1 твп (9) тс х
Таким образом, разность между фазовым углом Е„ и умноженным в заданное число раз фазовым углом Н, пропорциональна поляризусмости среды и не зависит от ее проводимости. Расчетами показано, что такие же, но т.ще более громоздкие зависимости получаются и для неоднородных сред, например, для проводящего поляризующегося шара, располо>кепного в проводящем поляризующемся полупространстве. Однако и в этом случае предло>кенным способом достигается разделение фазовых углов ВП и индукционного поля.
Аналогично можно производить измерения между фазовым углом Н, и умно>кенным в заданное число фазовым углом Е„.
Таким образом, основное преимущество данного способа перед двухчастотными состоит в том, что он позволяет при использовании одной рабочей частоты провести разделение фазовых углов ВП и индуцированного поля. Ьлагодаря этому можно не менее чем в
2 раза увеличить разнос (не нарушая при этом условие работы в области малого параметра поля), а следовательно, и глубинность исследований.
Способ геоэлектроразведки по методу вызванной поляризации на переменном токе путем измерений фазовых сдвигов составляющих электромагнитных полей, создаваемых заземленными источниками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и глубинности исследований, измеряют разность между фазовым углом горизонтальной составляющей электрического поля и умноженным в заданное, определяемое геометрией установки, число раз фазовым углом вертикальной составляющей магнитного поля.
